«Джеймс Уэбб» подтвердил наличие экзопланеты в протопланетном диске путем ее необнаружения

Космический инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» не обнаружил внешних тел в спиральном протопланетном диске у звезды MWC 758. По мнению ученых это говорит в пользу существования в диске крупной экзопланеты, хотя телескоп не обнаружил в нем ранее открытого кандидата. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

На структуру протопланетных дисков могут активно влиять формируемые в них экзопланеты. В частности, планеты-гиганты способны инициировать возникновение спиральных волн плотности, которые должны быть достаточно распространенным явлением из-за относительно малого времени возникновения. Однако сами планеты в дисках со спиральными узорами обнаруживаются не так уж часто, возможно, из-за низких температур или запыленности. Эту проблему можно решить наблюдениями в инфракрасном диапазоне.

Группа астрономов во главе с Кевином Вагнером (Kevin Wagner) из Университета Аризоны опубликовала результаты анализа данных наблюдений за системой MWC 758 при помощи камеры NIRCam «Джеймса Уэбба», проведенных 30 сентября 2022 года.

MWC 758 находится на расстоянии 508 световых лет от Солнца, это звезда класса A8Ve с массой 1,5-1,9 массы Солнца. Предпочтительная оценка ее возраста составляет в 3,5 миллиона лет, хотя кинематические оценки дают значение в 18 миллионов лет. Светило окружено протопланетным диском, содержащим два симметричных спиральных рукава, при этом южный рукав кажется более массивным. Предполагается, что за создание рукавов ответственна крупная планета за пределами южного спирального рукава, однако попытки ее обнаружения давали лишь ограничения на параметры тела и неподтвержденных кандидатов. В прошлом году кандидата в формируемую в диске планету с массой более 2-4 масс Юпитера все же обнаружил телескоп LBT, однако не исключается, что MWC 758c представляет собой лишь элемент диска с подобными планете свойствами.

Исследователи получили новые ограничения для планет, находящихся вне спирального диска: до 0,5 массы Юпитера на расстоянии более шестисот астрономических единиц от звезды и менее двух масс Юпитера на расстоянии более 150 астрономических единиц от звезды. Вместо дополнительных явных спутников ученые обнаружили только фоновую звезду к северо-западу от MWC 758 и удлиненный объект к северу, который опознан как фоновая галактика.

Несмотря на то, что MWC 758с с вероятной большой полуосью орбиты в 96 астрономических единиц на текущих снимках «Джеймса Уэбба» нет, астрономы пришли к выводу, что отсутствие внешних спутников звезды говорит в пользу существования кандидата в протопланету, который способен породить спиральные рукава. Ожидается, что будущие наблюдения при помощи телескопа в режиме коронографа и использование более совершенных методов обработки данных, позволят окончательно подтвердить существование крупной экзопланеты.

Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» напрямую рассмотрел систему из трех протопланет у близкой молодой звезды.